2019届一轮复习人教版有机推断与合成作业

2019届一轮复习人教版有机推断与合成作业

有机推断与合成 ‎1.(2018·南京盐城二模)化合物I是一种医疗用的扩撞剂，其合成路线如下：‎ ‎(1)E中的官能团名称为________、________。‎ ‎(2)D→E的反应类型为_________________________________________。‎ ‎(3)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：_____________________________________________________________。‎ ‎①含有苯环，能发生银镜反应； ②酸性条件下水解的产物之一与FeCl3溶液能发生显色反应；③分子中有4种不同化学环境的氢。‎ ‎(4)H的分子式为C15H20O3，写出H的结构简式：_____________________________________________________________。‎ ‎(5)请写出以为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 解析　(2)D→‎ E发生取代反应。(3)F除苯环外还有4个碳原子，2个氧原子，1个溴原子，1个不饱和度。只有1个不饱和度，能水解，能发生银镜反应，且水解产物遇FeCl3显色，说明有结构，另外还有3个饱和碳原子，1个溴原子，只有4种氢，说明苯环对称结构。(4)H和HOCH2CH2N(CH3)2反应生成I，结合G的结构可知H结构为。‎ 答案　(1)溴原子　 羧基　　(2)取代反应 ‎(3) ‎ ‎(4)‎ ‎(5)‎ ‎2.(2018·徐州考前模拟)抗菌药奥沙拉秦钠可通过下列路线合成：‎ ‎(1)化合物B中的含氧官能团为________、________(写官能团名称)。‎ ‎(2)由D→E的反应类型为________。‎ ‎(3)写出C的结构简式_______________________________________。‎ ‎(4)写出C同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式_____________________________________________________________。‎ Ⅰ.能发生银镜反应；　Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应；‎ Ⅲ.分子中有4中化学环境不同的氢 ‎(5)已知易被氧化。请写出以甲醇、苯酚和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题干)。‎ 解析　(2)D→E发生—NO2被还原为—NH2。(3)A→B发生酯化反应，B→C发生苯环硝化反应。(4)C中除苯环外，还有2个碳原子，5个氧原子，1个氮原子，2个不饱和度。只有4种不同环境的氢原子，说明为苯环对称结构。能发生银镜反应，能显色，说明有酚—OH，酚—OH对位为氨基。能发生银镜反应，可能有2个—CHO，另外还有2个酚—OH，也可能是HCOO—，对称结构。(5)由于—NH2易被氧化，所以先氧化—CH3，后还原—NO2。‎ 答案　(1)酯键　羟基　(2)还原反应 ‎(3) ‎ ‎(其它合理答案均可)‎ ‎(5) ‎ ‎3.(2018·南京考前指导)化合物F可用作食品添加剂，其合成路线如下： ‎ ‎(1)B中的含氧官能团为________和________(填官能团的名称)。‎ ‎(2)C→D的反应类型为________。‎ ‎(3)写出D→E的化学方程式_________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：____________________________________________________________________。‎ ‎①能发生银镜反应，水解后的溶液能使FeCl3溶液显紫色 ‎②分子中含有苯环，分子中只有4种化学环境的氢 ‎(5)请以和乙醇为原料制备，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 解析　(2)醛基生成羧基的反应类型为氧化反应；‎ ‎(3)D→E的化学方程式是 ‎，为酯化反应，基本反应类型为取代反应。 ‎ ‎(4)E的同分异构体结构中，除了苯环外，3个C 3个O，不饱和度为1，它的同分异构体中：能发生银镜反应，也能发生水解反应，说明分子中同时具有醛基和酯键，不饱和度为1，因此是甲酸酯；水解产物能和FeCl3溶液发生显色反应，说明水解产物中有酚羟基，该同分异构体应为甲酸苯酚酯；分子中含有苯环，只有4种不同化学环境的氢，说明分子结构具有高度的对称性，因此把甲酸酯基和酚羟基置于对位，剩下两个甲基对称即可，可写出两种同分异构体。‎ ‎(5)首先利用逆合成分析法分析，。接下来考虑，如何从苯甲醛获得 ‎，羟醛缩合反应并不是书本知识，只能根据题目相关信息获取，可知反应B→C应该是重要合成信息，结合书本中醇和醛的氧化反应，可得合成路线为：‎ 答案　(1)醛基　醚键 ‎(2)氧化反应 ‎(3)‎ ‎(4) ‎ ‎4.化合物J常作为农药、医药中间体，可以通过以下方法合成：‎ ‎(1)E中的含氧官能团为________和________(填官能团的名称)。‎ ‎(2)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备D，而是经由①②③三步反应制取D，其目的是_____________________________________________________________。‎ ‎(3)F→G的反应类型为________，该步反应的主要目的是____________________。‎ ‎(4)化合物I的结构简式为________。‎ ‎(5)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：____________________________________________________________________。‎ ‎①能发生银镜反应，但不能发生水解反应 ‎②分子中含有苯环，只有3种不同化学环境的氢 ‎(6)请以为原料制备 ‎，写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 解析　(2)若甲苯直接硝化，所得副产物较多，在甲基的邻对位均可上硝基。‎ ‎(3)F的结构式是，与CH3COCl反应，氨基上的H被取代，即是取代反应。该步反应的主要目的是保护氨基，防止后续反应中氨基被氧化。‎ ‎(4)根据题目中条件Fe/Cl2，可推知这是苯环上的氯代反应，再根据化合物H、G的结构推断，可知化合物I的结构简式为。‎ ‎(5)G的结构中，除了苯环外，3个C 3个O 1个N，不饱和度为2，它的一种同分异构体中：能发生银镜反应，但不能发生水解反应，说明分子中有醛基，但不是甲酸某酯，也不是甲酸酰胺；分子中含有苯环，只有3种不同化学环境的氢，说明分子结构具有高度的对称性，因此如果N以硝基形式存在在分子中，则可以解决多余的O和多余的不饱和度问题。‎ ‎(6)根据逆合成分析法，合成高分子产物的单体为，而要从甲苯合成该物质，需要经历取代、氧化、还原等步骤，正确地选择反应顺序是关键，而在题目中隐含了许多有关苯环上的取代基定位效应的信息，首先，由反应①②③可知，甲基是邻对位取代基，取代基会优先占据空间位阻较小的对位，对位被占据时会取代在邻位，因此要先进行硝化反应，再进行溴代反应；其次，由反应G→H可知，羧基是间位定位基，而从产物来看，溴取代在羧基的邻位，因此必须先溴化，再氧化甲基；又由于氨基容易被氧化为羧基，而羧基不易被还原，因此应先氧化甲基，再还原硝基，综上，合成路线为：‎ 答案　(1)羧基　硝基　(2)若甲苯直接硝化，所得副产物较多，即可能在甲基的对位发生硝化反应，或者生成三硝基甲苯等 ‎(3)取代反应　保护氨基，防止氨基被氧化 ‎5.(2017·盐城三调)第四中国工业大奖于2016年12月11日在北京颁奖，获奖项目之一为国家级一类抗癌新药——盐酸埃克替尼的研发。它的关键中间体G的一种合成路线如下：‎ 已知：①A分子中只有一种化学环境的氢；‎ ‎②TsCl为。‎ ‎(1)A的名称为________。‎ ‎(2)G中所含官能团的名称是________；E的结构简式为________。‎ ‎(3)由B生成C的反应类型是________，由F生成G的反应类型是________。‎ ‎(4)PEO是由A在烃基铝催化下加聚而成的线型高分子，该加聚反应的化学方程式为________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(5)三取代芳香族化合物W是D的同分异构体。W既能发生银镜反应和水解反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应。1 mol W最多可与4 mol NaOH反应，W的核磁共振氢谱只有4组峰。W的结构简式为________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，以邻硝基甲苯()和乙醇为原料(无机试剂任选)，设计制备邻氨基苯甲酸乙酯()的合成路线。‎ 解析　(1)A分子中只有一种化学环境的氢，则A为，是环氧乙烷；(2)G为，所含官能团有醚键、羧基 、氨基；根据流程图，E发生硝化反应生成F()，则E为；(3)根据B、C的结构差别，由B生成C的反应类型是取代反应；根据流程图，由F生成G的反应是硝基的还原反应；(4)PEO是由A在烃基铝催化下加聚而成的线型高分子，该加聚反应的化学方程式为 ‎(5)D为，三取代芳香族化合物W是D的同分异构体。W既能发生银镜反应和水解反应，说明W中含有酯键和醛基，又能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基。1 mol W最多可与4 mol NaOH反应，因此，W属于甲酸苯酚酯，且含有2个酚羟基，W的核磁共振氢谱只有4组峰，则W的结构简式为 ‎(6)以邻硝基甲苯()和乙醇为原料制备邻氨基苯甲酸乙酯()，可以首先将的甲基氧化为羧基，再与乙醇酯化，最后将硝基还原即可，合成路线为 ‎。‎ 答案　(1)环氧乙烷　(2)醚键、羧基、氨基　　(3)取代反应　还原反应 ‎6.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：‎ 已知：‎ ‎①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 ‎②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8。‎ ‎③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为________。‎ ‎(2)由B生成C的化学方程式为________________________________________。‎ ‎(3)由E和F生成G的反应类型为________，G的化学名称为________。‎ ‎(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为 ‎____________________________________________________________________；‎ ‎②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为________(填标号)。‎ a.48 B.58 ‎ c.75 D.102‎ ‎(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构)；‎ ‎①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 ‎②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是________(写结构简式)；‎ D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号)。‎ a.质谱仪 B.红外光谱仪 c.元素分析仪 D.核磁共振仪 解析　(1)由烃A的相对分子质量为70，可求出其分子式，70/14＝5，则分子式为C5H10；又由核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢可知，A是环戊烷。(2)合成路线中环戊烷与Cl2发生取代反应生成单氯代烃B，则B的结构简式为；根据合成路线中B→‎ C的反应条件(NaOH的乙醇溶液，加热)可知，该反应是的消去反应，化合物C的结构简式为。(3)由已知③可知，F是甲醛，E是乙醛；又由已知④可知，E和F生成G的反应类型为加成反应，G的结构简式为HO—CH2CH2CHO，从而可写出其化学名称。(4)①根据合成路线中G→H的反应条件(H2，催化剂)可知，G与H2发生加成反应，H的结构简式为 HO—CH2CH2CH2—OH；根据PPG的名称聚戊二酸丙二醇酯及合成路线中C→D的反应条件(酸性KMnO4)可知，C被氧化为D(戊二酸)，其结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，D与H在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成PPG，其结构简式为，从而写出该反应的化学方程式。②PPG的链节的相对质量为172，则其平均聚合度n＝(10 000－18)/172≈58，b项正确。(5)D的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，其同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有羧基；能发生银镜反应和皂化反应，说明含有醛基和酯基，因此为HCOOR结构，所以可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH，共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是。a项，质谱仪可测定有机物的相对分子质量及分子、离子和碎片离子的种类；b项，红外光谱仪可测定有机物分子中含有何种化学键或官能团；c项，元素分析仪可测定有机物所含元素种类；d项，核磁共振仪可测定有机物分子中氢原子种类及它们的数目，因此只有c项符合题意。‎ 答案　(1)　‎ ‎(2)‎ ‎(3)加成反应　3羟基丙醛(或β羟基丙醛)‎ ‎②b ‎(5) 5 a ‎7.(2017·南通扬州泰州淮安高三第三次调研)阿塞那平(Asenapine)用于治疗精神分裂症，可通过以下方法合成(部分反应条件略去)：‎ ‎(1)化合物A中的含氧官能团为________和________(填官能团的名称)。‎ ‎(2)化合物X的分子式为C4H9NO2，则其结构简式为 ‎____________________________________________________________________。‎ ‎(3)由D生成E的过程中先后发生加成反应和________反应(填写反应类型)。‎ ‎(4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：________________________。‎ Ⅰ.是萘()的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；‎ Ⅱ.分子中所有碳原子一定处于同一平面；‎ Ⅲ.能发生银镜反应，且分子中含有4种不同化学环境的氢。‎ ‎(5)已知：(R为烃基)。根据已有知识并结合相关信息，写出以ClCH2CH2CH2Cl和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂可任选)。合成路线流程图示例如下：‎ CH3CHOCH3CH2OHCH3COOCH2CH3‎ 答案　(1)醚键　羧基　(2) ‎ ‎(3)消去　(4) ‎ ‎8.(2017·南京三模)化合物E是合成一种眼科表面麻醉用药的中间体，其合成路线如下：‎ ‎ (1)E中含氧官能团的名称为硝基、________、________。‎ ‎(2)D→E的反应类型为________。‎ ‎(3)B的分子式为C9H9O5N，则B的结构简式为____________。从整个流程看，设计A→B这一步的目的是________。‎ ‎(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：________________。‎ ‎①属于α氨基酸；②分子中含有苯环；③分子中有6种不同化学环境的氢。‎ ‎(5)请以和C2H5OH为有机原料制备医药中间体(‎ ‎)写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 解析　(2)分析D→E的反应及D、E的结构简式，可见该反应为取代反应。(3)比较A与C的结构差异，结合B的分子式即可推出B的结构简式，A→B这一步先将羧基保护起来，以免羧基与CH3(CH2)3Br反应。(4)α氨基酸是指具有 结构的分子；结合含苯环和对称性的要求，即可写出合理的同分异构体，除答案所示外，合理的同分异构体还有 等。‎ 答案　(1)酯键　醚键　(2)取代反应 ‎(3)保护羟基 ‎(4)‎